Медицинская Техника / Медицинская техника №6, 2019 / с. 17-20

Влияние лазерного структурирования углеродных нанотрубок на пролиферацию хондробластов и стволовых клеток

А.Ю. Герасименко, Е.П. Кицюк, П.Ю. Привалова, И.А. Суетина, Н.А. Демиденко, Р.М. Рязанов, С.И. Джалилов, Л.И. Руссу, М.В. Мезенцева

Аннотация

Продемонстрирована наибольшая плотность пролиферировавших клеток хрящевой ткани (хондробластов) на поверхности вертикально ориентированных массивов многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ), синтезированных на кремниевой подложке, по сравнению с чистой подложкой. При помощи электронной микроскопии показано изменение вертикального положения нанотрубок в массиве под действием клеток в питательной среде. Разработан метод структурирования массивов МУНТ посредством сканирования лазерными импульсами (100 нс) и жидкостной обработки на планарных подложках. За счет структурирования МУНТ обеспечена стойкость массива к изгибанию под влиянием питательной среды с мезенхимальными стволовыми клетками (МСК). Продемонстрировано отсутствие токсического действия и патологического влияния на жизнеспособность и морфологию стволовых клеток структурированного массива МУНТ. На основе таких материалов могут быть сформированы адгезивные для клеток элементы биомедицинских устройств

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Александр Юрьевич Герасименко, канд. физ.-мат. наук, доцент, начальник лаборатории, ФГБОУ ВПО «НИУ «МИЭТ», Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Министерства здравоохранения РФ,

Евгений Павлович Кицюк, канд. тех. наук, начальник лаборатории, НПК «Технологический центр»,

Полина Юрьевна Привалова, инженер, ФГБОУ ВПО «НИУ «МИЭТ»,

Ирина Александровна Суетина, канд. биолог. наук, ведущий научный сотрудник, ФГБУ «НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России,

Наталья Андреевна Демиденко, инженер, ФГБОУ ВПО «НИУ «МИЭТ»,

Роман Михайлович Рязанов, мл. научный сотрудник, НПК «Технологический центр»,

Сирадж Интизарович Джалилов, студент, Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Министерства здравоохранения РФ,

Леонид Иванович Руссу, научный сотрудник,

Марина Владимировна Мезенцева, д-р биолог. наук, руководитель, лаборатория культур тканей, ФГБУ «НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России, г. Москва,

e-mail: gerasimenko@bms.zone

Список литературы

1. Nakanishi W. et al. Bioactive nanocarbon assemblies: Nanoarchitectonics and applications // Nano Today. 2014. Vol. 9 (3). PР. 378-394.

2. Ku S.H., Lee M., Park C.B. Carbon based nanomaterials for tissue engineering // Advanced healthcare materials. 2013. Vol. 2 (2). РP. 244-260.

3. Tao Z. et al. Carbon Nanotube Thin Film-Supported Fibroblast and Pluripotent Stem Cell Growth // BioNanoScience. 2014. Vol. 4 (3). РP. 288-300.

4. Gerasimenko A. et al. Laser structuring of carbon nanotubes in the albumin matrix for the creation of composite biostructures // Journal of Biomedical Optics. 2017. Vol. 22 (6). РP. 065003-1-8.

5. Lalwani G. et al. Three dimensional carbon nanotube scaffolds for long-term maintenance and expansion of human mesenchymal stem cells // Journal of Biomedical Materials Research Part A. 2017. Vol. 105 (7). РP. 1927-1939.

6. Alice A.K. et al. Pristine carbon nanotube scaffolds for the growth of chondrocytes // Journal of Materials Chemistry B. 2017. Vol. 5 (41). РP. 8178-8182.

7. Privalova P. et al. Biocompatible Nanomaterial for Electrical Stimulation of Human Connective Tissue Cells on Layers of Composite Structures with a Nanocarbon Framework // Biomedical Engineering. 2019. Vol. 52 (5). РP. 301-304.

8. Ren J. et al. Superaligned carbon nanotubes guide oriented cell growth and promote electrophysiological homogeneity for synthetic cardiac tissues // Advanced Materials. 2017. Vol. 29 (44). P. 1702713.

9. Gerasimenko A. et al. Influence of laser structuring and barium nitrate treatment on morphology and electrophysical characteristics of vertically aligned carbon nanotube arrays // Diamond & Related Materials. 2019. Vol. 96. РP. 104-111.